教学案例《曲线和方程》.doc

教学案例曲线和方程一、教学目标知识目标：1、了解曲线上的点与方程的解之间的一一对应关系；2、初步领会“曲线的方程”与“方程的曲线”的概念；3、学会根据已有的情景资料找规律，进而分析、判断、归纳结论；4、强化“形”与“数”一致并相互转化的思想方法。能力目标：1、通过直线方程的引入，加强学生对方程的解和曲线上的点的一一对应关系的认识；2、在形成曲线和方程的概念的教学中，学生经历观察、分析、讨论等数学活动过程，探索出结论，并能有条理的阐述自己的观点；3、能用所学知识理解新的概念，并能运用概念解决实际问题，从中体会转化化归的思想方法，提高思维品质，发展应用意识。情感目标：1、通过概念的引入，让学生感受从特殊到一般的认知规律；2、通过反例辨析和问题解决，培养合作交流、独立思考等良好的个性品质，以及勇于批判、敢于创新的科学精神。二、重难点突破“曲线的方程”与“方程的曲线”的概念是本节的重点，这是由于本节课是由直观表象上升到抽象概念的过程，学生容易对定义中为什么要规定两个关系产生困惑，原因是不理解两者缺一都将扩大概念的外延。由于学生已经具备了用方程表示直线、抛物线等实际模型，积累了感性认识的基础，所以可用举反例的方法来解决困惑，通过反例揭示“两者缺一”与直觉的矛盾，从而又促使学生对概念表述的严密性进行探索，自然地得出定义。为了强化其认识，又决定用集合相等的概念来解释曲线和方程的对应关系，并以此为工具来分析实例，这将有助于学生的理解，有助于学生通其法，知其理。三、教学过程1、感性认识阶段以旧带新、提出课题幻灯片2画出方程表示的直线借助多媒体让学生直观上深刻体会如下结论： （出示幻灯片3）幻灯片31、直线上的点的坐标都是方程的解；2、以这个方程的解为坐标的点都在直线上。即：直线上所有点的集合与方程的解的集合之间建立了一一对应关系。也即：运用学生熟知的旧知识引入，再类比和推广，由特殊到一般地提出了课题，又为形成“曲线和方程”的概念提供了实际模型。但是如果就此而由教师直接给出结论，那就不仅会失去开发学生思维的机会，影响学生的理解，而且会使教学变得枯燥乏味，抑制学生学习的主动性和积极性。（出示幻灯片4，引导学生类比、推广并思考相关问题）幻灯片4 类比：推广：即：任意的曲线和二元方程是否都能建立这种对应关系呢？也即：方程的解与曲线C上的点的坐标具备怎样的关系就能用方程表示曲线C，同时曲线C也表示着方程？为什么要具备这些条件？要启动学生的思维，就要有一个明确的可供思考的问题，使学生的思维有明确的指向。这里提出的思考题是以相信学生对用方程表示曲线的实事已有了初步的认识为前提，它可以说是本节课的中心议题，应引导全班学生积极思维，让多一点学生发表意见，形成“高潮”。在思考题的后面加上了“为什么”的问题，是为了给那些还记着“直线的方程”的定义的学生提供思考的余地，增大思考题的跨度。2、分化本质属性阶段运用反例揭示内涵在以上讨论中，学生会有各种不同的意见，教师应予鼓励，并随时补正纠错，但不要急着把两个关系并列起来抛出定义，中断学生的探索性思维，而是再提出问题，深入探索。（出示幻灯片5，让学生回答问题，并加以纠正和总结）幻灯片5 用下列方程表示如图所示的曲线C，对吗？为什么？师：方程、都不是曲线C的方程。第题中曲线C上的点不全是方程的解；例如点A（2，2）、B（，）等即不符合“曲线上点的坐标都是方程的解”这一结论。第题中，尽管“曲线上点的坐标都是方程的解”，但是以方程的解为坐标的点却不全在曲线上；例如D（2，2）、E（，）等不符合“以这个方程的解为坐标的点都在曲线上”这一结论。第题中既有以方程的解为坐标的点，如G（3，3）、H（，）等都不在曲线上，又有曲线C上的点，如M（3，3）、N（1，1）等的坐标不是方程的解。事实上，、中各方程所表示的曲线应该是如图所示的3种情况。（出示幻灯片6）幻灯片6 在概念教学中，通过反例反衬，常常起着帮助学生理解概念的作用。反例一般应用在学生对概念有了初步的正面了解之后，这里却用在给出概念的定义之前，那是出于这样的考虑：相信学生已经有了用方程表示曲线的经验，已能从直觉上识别哪个方程能表示哪条曲线（当然是简单的例子），哪个方程不能表示哪条直线，缺少的只是用逻辑形式确切地加以陈述，给概念下定义；将反例中出现的不完整性与直观引起矛盾，避免曲线和方程之间关系的不完整性，寻求做出必要的规定，这就是产生“曲线的方程”和“方程的曲线”的定义过程。3、概括形成定义阶段讨论归纳得定义师：在下定义时，针对幻灯片5中的第个问题“曲线上混有其坐标不是方程的解的点”应作何规定？生：“曲线上的点的坐标都是这个方程的解”。师：针对幻灯片5中的第个问题“以方程的解为坐标的点不在曲线上”应作何规定？生：“以方程的解为坐标的点都有是曲线上的点”。这样，我们可以对“曲线的方程”和“方程的曲线”下这样的定义：（出示幻灯片7）幻灯片7一般地，在直角坐标系中，如果某曲线C上的点与一个二元方程的实数解建立了如下的关系：曲线上的点的坐标都是这个方程的解；以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点，那么，这个方程叫做曲线的方程；这条曲线叫做方程的曲线（图形）。在辨析反例之后，有了关于对象所共有的本质属性的正确认识，给对象以明确的定义是水到渠成，这里单独列出作为一个教学步骤，是想突出这个中心环节，并有意识地训练学生依据知觉中的分散的已知知识给概念下定义的创造能力。4、定义强化阶段多种表征，深化内涵师：大家熟知，曲线可以看作是由点组成的集合，记作C；一个二元方程的解可以作为点的坐标，因此二元方程的解集也描述了一个点集，记作F。请大家思考：如何用集合C和F间的关系来表述“曲线的方程”和“方程的曲线”定义中的两个关系，进而重新表述“曲线的方程”和“方程的曲线”的定义。启发学生得出：关系指点集C是点集F的子集；关系指点集F是点集C的子集。（出示幻灯片8）幻灯片8这样用集合相等的概念定义“曲线的方程”与“方程的曲线”为：师：另外从充要条件的角度看，关系或仅是“曲线的方程”和“方程的曲线”的必要条件，只有两者都满足了“曲线的方程”和“方程的曲线”才具备充分性。这是本节课第二个思维的“热点”，将促使学生对曲线和方程关系的理解得到强化，是认识上的再一次抽象，其结果将使学生对曲线和方程的关系的理解与记忆都趋于简化。5、应用和强化阶段主动参与、合作交流1、初步应用、突出内涵（出示幻灯片9，让学生思考后回答下列问题）幻灯片9下列各题中，图所示的的曲线C的方程为所列方程，对吗？如果不对，是不符合关系还是关系？数学概念是要在运用中得以巩固，通过运用与练习，可以纠正错误的认识，促使对概念的正确理解，通过反复重现，可以不断领悟、加强记忆。这里安排的“初步应用”，目的也在于帮助学生正确理解概念，通过理解辨析“两个关系”实现本节课的教学目标。为此，题目中的“曲线”与“方程”都力求简单。2、变式应用，提升能力（出示幻灯片10，让学生在练习本上解答以下问题幻灯片10解答下列问题，且说出各依据了“曲线的方程”和“方程的曲线”定义中的哪一个关系？点A（3，4）、B（，2）是否在方程的圆上？已知方程为的圆过点C（，m），求m的值。学生回答：依据关系点A在圆上，依据关系点B不在圆上。 依据关系求得m=。（出示幻灯片11，教师启发学生共同完成如下证明）学生回答：依据关系点A在圆上，依据关系点B不在圆上。 依据关系求得m=。（出示幻灯片11，教师启发学生共同完成如下证明）幻灯片11证明以坐标原点为圆心，半径等于5的圆的方程是。师：请同学思考，证明应从何着手？生：应从以下两方面：（1）圆上的点的坐标都满足方程：； （2）方程的解为坐标的点都在圆上。师：（1）中的“点”和（2）中的“解”指的都是有关集合中的全体元素，怎样解决全体问题？师：（学生思考片刻后）用“任意一个”代表“全体”是数学证明中常用的方法。（请同学们完成证明过程，同桌间交流，参照课本证明纠正错误，完善证题过程，加强证明题的严密性。）本题是课本例题，处理时将第2问分散到了幻灯片10中的问题中，本题的要求集中在“证明”上。这样安排的意图是先集中注意力于概念的领会上，对证明过程中思维、表述上遇到的一些困难留在这里解决，层层深入。6、小结本节课我们通过实例的研究，掌握了“曲线的方程”和“方程的曲线”的定义，在领会定义时，要牢记关系、两者缺一不可，它们都是“曲线的方程”和“方程的曲线”的必要条件，两者都满足了“曲线的方程”和“方程的曲线”才具备充分性。曲线和方程之间一一对应的确立，进一步把“曲线”与“方程”统一了起来，在此基础上，我们就可以更多地用代数的方法研究几何问题。引导学生从知识内容和思想方法两个方面进行小结，不仅使学生对本节课的知识结构有一个清晰的认识，而且对所用到的数学